ГОСТ 25.505-85

Группа В09


                       М     Е   Ж    Г   О    С   У    Д   А   Р    С   Т   В    Е     Н   Н   Ы     Й   С   Т    А   Н   Д   А   Р    Т


                                          Расчеты и испытания на прочность

                        М Е Т О Д Ы М Е Х А Н И Ч Е С К И Х И С П Ы Т А Н И Й М ЕТА Л Л О В

                                   М ет од испытаний на ма.юцикловую усталость                                      ГОСТ
                                         при термо механическом нагружении                                        25.505-85

                                         Design, calculation and strength testing.
                           Methods o f mechanical testing o f metals. Method o f testing on the low
                                         cycle tatiguc at heat mechanical loading

                       МКС 77.040.10
                       ОКСТУ 0800

                       Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 марта 1985 г. .\е 686 дата ввелення
                       установлена
                                                                                                                                   01 . 01.86
                       Ограничение срока действия снято по протоколу- .\е 5—94 Межгосударственного совета по стандартизации,
                       метрологии и сертификации (МУС 11-12—94)


                            Настоящий стандарт устанаыивает методы испытаний на усталость металлов и сплавов при
                       простых вилах деформирования (растяжение — сжатие) в малоцикловой упругопластической облас­
                       ти до К)5 циклов при .малоцикловых термомеханических нагружениях в условиях повышенных
                       температур до 1100 "С на воздухе.
                            В качестве основных примяты методы испытания при независимом нагружении и нагревании
                       (термомеханнческая усталость), а также при нагружении стеснением тепловых деформаций (термо­
                       усталость).
                            Сущность методов состоит в получении основных расчетных характеристик и механических
                       свойств сопротивления термомеханическому деформированию и разрушению на стадии нагружения
                       до образования макротрещин.
                            Стандарт нс распространяется на испытания материалов при облучении, в условиях агрессив­
                       ных сред, в вакууме, а также элементов конструкций (деталей, их моделей, узлов, сварных,
                       заклепочных, прессовых и других соединений).
                            Термины, применяемые в стандарте. — по ГОСТ 23207-78. Пояснения к терминам приведены
                       в приложении 1.
                                                            1. Ф О Р М А И Р А ЗМ Е Р Ы О Б Р А ЗЦ О В

                            1.1.      Основными типами образцов для испытаний при термомеханическом и термоусталостном
                       нагружениях в условиях растяжения — сжатия являются гладкие образны с рабочей частью круглого
                       сечения:
                            трубчатые цилиндрические (черт. 1о, табл. 1).
                            сплошные цилиндрические (черт. 16, табл. 2).
                            трубчатые корсетные (черт. \в, табл. 3).
                            сплошные корсетные (черт. \г, табл. 4).




                       Издание официальное                                                                        Перепечатка воспрещена
                               ★
                                                                             Переиздание.
                                                                                  133




сертификация техники

С . 2 ГО СТ 2 5 . 5 0 5 - 8 5


                                                      Рабочая часть образцов

                                                                                                           Т аблица I
                                        1 Г Г Г Г & ///Л                                     мм
                       ■а Т                                               d                           1           к
                          F         *                                    12             К)            40          20
                                                                         14             12            45          25
                                                                         16             14            50          25
                                а                                        18             16            55          30
                                                                         20             18            60          30
                                                                         22             20            60          30




                                                                                                           Т аблица 2
                                                                                             мм
                                                                              d              /                R
                                                                               5<6.S)        25(30)            5(5)
                                                                               7.5           37.5              7.5
                                                                              10             50               10
                                                                              12             60               12




     1.2. Основной тип образца для испытания при переменном кручении — трубчатый цилиндри­
ческий образец (черт. 1а, табл. 1 при d t 18 мм).
     1.3. Допускается, при необходимости, применять геометрически подобные образцы других
размеров. При этом диаметр рабочей части образца d на растяжение — сжатие должен быть не менее
5 мм, на кручение — не менее 18 мм.
     1.4. При склонности цилиндрических образцов к потере устойчивости, изменению формы или
разрушению в переходных зонах рекомендуется использовать корсетные образцы. Допускается также
применять цилиндрические образцы с укороченной рабочей частью ( /= 2—5, черт. 16).
                                                               134

ГОСТ 2 5 . 5 0 5 - 8 5 С . 3


     1.5. Форма и размеры головок образцов зависят от способа их крепления в захватах испыта­
тельных машин.
     1.6. Диаметр переходной части образца выбирают с учетом достижения минимальной концент­
рации напряжений и деформаций в переходных зонах.
     1.7. Допускается применять образцы с навинчивающимися и приваренными головками при
изготовлении их из деталей или конструктивных элементов.
     1.8. Образцы изготовляются в соответствии с ГОСТ 25.502—79. Для трубчатого образца допуск
соосности внешней и внутренней цилиндрических поверхностей рабочей части назначается по 7-й
степени точности (ГОСТ 24643—81).
                    2 . И С П Ы Т А Т Е Л Ь Н Ы Е М А Ш И Н Ы И А П П А РА ТУ РА

     2.1.     Машины и аппаратура для испытаний при малоцикловом термомеханическом нагружении,
обеспечивающие проведение статических испытаний на разрыв, должны соответствовать требова­
ниям ГОСТ 9651 —84 и ГОСТ 28840-90 и воспроизводить нагружение (деформирование) и нагрев
в следующих условиях:
     постоянство от цикла к циклу максимальных и минимальных нагрузок (мягкое нагружение),
деформаций (жесткое нагружение) и температу ры в течение всего процесса испытаний (черт. 2, а —г);
     заданный закон изменения нагрузок, деформаций и температуры в цикле, в том числе
линейный (черт. 2, а—г, черт. 3. а—г), с выдержками и без выдержек (черт. 2, д—з) и при различной
асимметрии цикла (черт. 2 ,6, г) в диапазоне частот, позволяющем исследовать эффекты длительного
и кратковременного циклического нагружения;

                                        Режимы нагружения




                                              Черт. 2

     синхронизированный с режимом нагружения нагрев по заданной программе, в том числе
независимой от программы нагружения с различной фазой циклов нагружения и нагрева (черт. 3,
а—г);
     статическое нагружение с заданными скоростями деформирования и нагружения при заданном
температурном режиме.

                                                135

С . 4 ГО СТ 2 5 . 5 0 5 - 8 5


                                Примеры изменения напряжении (деформаций) и температуры
                                           при терчочсханическом нагружении




     2.2. Машины для испытаний на термическую усталость должны иметь варьируемую жесткость
в пределах 60—300 кН/мм.
     2.3. Допускаемые погрешности регистрации нагрузок и деформаций по времени должны
соответствовать ГОСТ 25.502—79.
     2.4. Для измерения деформаций используют оптические, тензометрические и другие средства
контактного и бесконтактного типа. В испытаниях при растяжении — сжатии допускается измерять
одну компоненту деформации — продольную или поперечную. Пересчет последней в продольную
выполняют в соответствии с п. 3.9.
     2.5. Выбор базы и способа измерения деформаций определяется требованиями пп. 2.9 и 2.10
к равномерности нагрева и типом используемого образца. Для образцов корсетного типа измеряют
поперечную деформацию.
     2.6. При разрушении образна вне базы измерения деформации необходимо обеспечить требо­
вания пп. 2.9 и 2.10 по соответствию условий нагрева образца на базе измерения деформаций и в
зоне образования разрушения.
     2.7. Для регистрации деформаций и нагрузок во времени и по числу циклов используются
автоматические самопишущие приборы. Запись диаграмм деформирования, с исключением в
соответствующих случаях свободной температурной деформации образца, производится с исполь­
зованием двухкоординатных приборов и других средств автоматической регистрации.
     Язя исключения свободной температурной деформации образца используют системы автома­
тической компенсации фотоэлектрического, емкостного и других типов, позволяющие выделить для
записи и управления режимом нагружения собственно механическую деформацию.
     2.8. Для нагрева образцов используют нагревательные печи сопротиазення, ламповые нагре­
ватели, стержневые нагреватели из тугоплавких и жаропрочных материалов, непосредственно
пропускание тока через образец, индукционный способ (токами высокой частоты, наведенными в
образце) и др. При этом выполняются условия:
     погрешность измерений, регистрации и поддержания температур не должна превышать! 1.0 %
заданного максимального значения температуры в течение всего процесса испытаний;
     измерение и регистрация температуры осушестазяется в течение всего процесса испытаний с
помощью автоматических измерительных приборов;
     температура рабочей зоны образца измеряется контактным (термопарным) или бесконтактным
(пирометрическим) методом;
     диаметр термоэлектродов (термопреобразователей) следует подбирать так, чтобы достигнуть
стабильных характеристик термопары при высоких температурах и избежать чрезмерной инерцион­
ности. Рекомендуется диаметр термоэлектродов не более 0,2 мм:
     охлаждение образна может быть естественным или принудительным за счет теплопроводности
от образца к системе теплосьема, а также продувки воздухом или газом.
     2.9. Неравномерность распределения температуры на базе измерения деформаций, а также
отличие максимальной температуры в этой зоне и в зоне образования разрушения образца не должны
превышать 1 % максимальной температуры.
                                                          136